Нагромаджувачі на основі вінчестерної технології

Серед накопичувачів на змінних жорстких дисках (removable hard disk drives) лідирують пристрої фірми SyQuest. Інженери цієї фірми в 1983 році спроектували новий пристрій. Взявши стандарту пластину жорсткого диску вони помістили її в окремий футляр. Результатом їхньої роботи став дисковод EZ-135, який містив 135М інформації і в свій час знайшов широке використання. Потім з'явився аналогічний дисковод від Iomega. Він був значно дешевшим і незабаром EZ-135 втратив свої позиції на ринку.

Зовсім недавно, після тривалих затримок фірма SyQuest випустила дисковод Fly Jet зі змінними дисками 1,5 Г.

Аналогічним до дисководу FlyJet є дисковод Jaz фірми Iomega з змінним диском ємністю 1Г. До оптичних носіїв інформації відносять:

•CD-ROM;

•CD-R(CD-WO);

•CD-RW(CD-E);

•DVD-ROM.

CD-ROM диски

Завдяки малим розмірам, великій ємності (до 680 М), надійності і довговічності компакт-дисків (Compact Disk Read Only Memory або

CD-ROM) такі нагромаджувачі з успіхом застосовують в якості пристроїв зберігання інформації. Характерною особливістю CD-ROM-дисків є те, що вони можуть використовуватись лише для зчитування інформації. Записати дані на такий диск або змінити їх неможливо, тобто такі диски працюють в режимі "тільки для читання". Зовнішній вигляд компакт-диску і CD-ROM дисководу зображений на малюнку 1.16.

Зчитування інформації з компакт-диска проходить з допомогою лазерного променя, оскільки такий промінь має дуже малий діаметр. Поверхня компакт диску - це гладка поверхня (з дуже малою шорсткістю), на якій зроблено мікрозаглиблення (мінімальна довжина яких 834 мкм). Лазерний промінь, потрапляючи на ділянку плоскої поверхні, відбивається на фотодетектор, який інтерпретує це як двійкову одиницю. Промінь лазера, потрапляючи в заглиблення, змінює кут відбивання і не потрапляє на фотодетектор. Це відповідає двійковому нулю.

Основним стандартом, який визначає логічні і файлові формати компакт-дисків, є міжнародна класифікація ISO 9660.

В той час, коли всі магнітні диски обертаються з постійною кутовою швидкістю (CAV, Constant Angular Velocity), компакт-диск в своєму приводі обертається звичайно із змінною кутовою швидкістю для забезпечення постійної лінійної швидкості при зчитуванні (CLV, Constant Linear Velocity). Таким чином, зчитування внутрішніх секторів здійснюється із збільшеним, а зовнішніх - із зменшеним числом обертів. Саме цим обумовлюється досить низька швидкість доступу до даних для компакт-дисків порівняно, наприклад, з вінчестерами. Для різних моделей вона коливається від 200 до 400 мс.

Швидкість передачі даних для приводу визначається швидкістю обертання диску і щільністю записаних на ньому даних і складає не менше 150 Кбайт/с. Оскільки така швидкість передачі даних є незадовільною при використанні CD-ROM-дисків сучасними прикладними програмами, на практиці використовують помноження швидкості. Тобто двошвидкісний CD-ROM має реальну швидкість передачі даних 300 Кбайт/с і в позначенні має символ 2х. Аналогічно широко використовують 4х, 6х, 8х, 12х, 16х. Оскільки індустрія CD-ROM нарощувала в 1997 році свою продуктивність найбільш швидкими темпами порівняно з іншими компонентами ПК, то з'явились приводи 24хта 32х..

Ємність КЕШ-пам’яті, встановленої на приводах, становить, як правило, 64-256 Кбайт. Форм-фактор сучасного вбудованого приводу CD-ROM визначається двома параметрами: висотою і горизонтальним розміром, які відповідають 5,25" дисководу. Для завантаження компакт-диску в привід, переважно використовується один з різновидів висувної панелі (tray-механізм). Найбільш відомі моделі приводів для CD-ROM фірм Creative Labs, Sony, NEC, Mitsumi, Philips і Toshiba.

Процес виготовлення компакт-диска складається із трьох етапів:

• підготовка інформації для майстер-диску (першого зразка);

• виготовлення майстер-диску і матриць;

• тиражування компакт-дисків.

Інформацію у цифровій формі наносять на майстер-диск лазерним променем, який створює на його поверхні мікроскопічні заглибини, розділені плоскими ділянками. Цифрову інформацію кодують чергуванням заглиблень (невідбиваючих плям) і відбиваючих світло острівців. Копії негативу майстер-диску (матриці) використовують для механічного пресування самих компакт-дисків. Готовий компакт-диск складається з полікарбонатної основи, відбиваючого і захисного шару. В якості відображаючої поверхні, як правило, використовується напилений алюміній. Діаметр такого диска 5,25, або 3,5 дюйма. На відміну від носіїв, доріжки яких мають вигляд концентричних кіл, компакт-диск має всього одну фізичну доріжку в формі неперервної спіралі, що йде від зовнішнього діаметра диска до внутрішнього. Доріжка поділена на сектори двох типів: Mode 1 і Mode 2. Перший тип секторів призначений для зберігання комп'ютерних даних, а другий для зберігання стиснутих звукових, графічних і відеоданих. Перші 16 біт кожного сектору містять інформацію для синхронізації адрес сектору і його тип. Для кожного сектору Mode 1 передбачено додаткові 276 байт коду для корекції помилок, тому для даних залишається 2048 байт. Така організація даних дозволяє уникнути помилок при зчитуванні компакт-диску.

Наступним кроком в розвитку CD-ROM був стандарт CD-ROM /XA (eXtended Architecture), який дозволяє записувати звук, статичне зображення і відео в стиснутій формі на різні треки. Це дало можливість створення користувачем в реальному часі комбінації даних, тексту, графіки, анімації і звуку.

CD-R диски

На той час, коли пристрої CD-ROM передбачають тільки операцію зчитування даних, компанії Philips та Sony, передбачаючи майбутню популярність компакт-дисків, пропонують в 1991 році стандарт одноразово записуваних дисків CD-R (CD-Recordable), або CD-WO (CD-Write Once). Цей стандарт описує певні області такого диску:

• область даних диску з :

- областю калібрування лазеру при записуванні (РСА - Program Calibration Area),

- областю службової інформації (РМА - Program Memory Area), в якій вказано кількість треків координати початку і кінця;

• область для запису змісту диску (Table of Contest);

• область даних (Program Area);

• область, яка інформує про закінчення диску (Lead Out Area).

Хоча диски, записані на CD-R і стандартні CD-ROM-диски дуже схожі, їх технології запису відрізняються принципово. При серійному виробництві CD-ROM заглиблення формуються механічно, шляхом штампування. При запису CD-R формуються темні і світлі плями, шляхом знебарвлення цих зон в спеціальному шарі з органічного матеріалу, який нанесено на поверхню диску. Знебарвлені плями не відбивають лазерного променя, на цьому і побудовано процес зчитування інформації. Знебарвлення, яке фактично реалізоване шляхом випалювання лазерним променем робочого шару, - процес незворотній і може проводитися лише один раз.

Ємність носія CD-R складає 650М, а його довговічність залежить від матеріалу, що використовується в якості робочого шару. Звичайно це суаnin, строк служби якого складає до 10 років. В 1997 році Kodak та Mitsumi, запропонували новий матеріал - phalocyanin, що збільшує строк служби до 100 років. Слід відмітити, що носії CD-R більш чутливі до різного типу впливів ніж CD-ROM.

Записаний CD-R-диск можна зчитувати на звичайному приводі CD-ROM, що відповідає стандарту CD-ROM/XA.

CD-RW диски

Новим напрямком в розвитку оптичних носіїв інформації є перезаписувані CD-RW диски (Compact Disk Read-Write). На вигляд CD-RW диски не відрізняються від CD-ROM чи CD-R. Привід CD-RW здатен записувати як одноразові диски CD-R, так і перезаписувані CD-RW.

Спеціальні драйвери, які входять в комплект разом з приводом, дозволяють працювати з CD-RW дисками, як з дискетою так і жорстким диском. Ця властивість дає можливість використовувати такі диски в якості пристроїв резервного копіювання і архівування даних.

Умовне позначення CD-RW включає: швидкість запису CD-RW, швидкість запису CD-R, швидкість зчитування CD-ROM (наприклад 2х/2х/6х).